無線通信抗干擾技術(shù)性能探討

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1前言

在現(xiàn)實(shí)中，因?yàn)槭艿酵ㄐ艞l件、自然環(huán)境以及一些其他因素的影響，使得無線通信信號(hào)往往容易遭受干擾影響，進(jìn)而使得通信質(zhì)量也變地不盡如人意。對于通信技術(shù)人員來說，如何根據(jù)各種干擾的產(chǎn)生機(jī)理，研究并應(yīng)用相應(yīng)的抗干擾技術(shù)以提高抑制信道被干擾的能力意義重大。鑒于此，本文對無線通信抗干擾技術(shù)及其性能進(jìn)行了探討，希望為提高無線通信質(zhì)量等相關(guān)工作能夠有所借鑒。

2無線通信的應(yīng)用及通信干擾現(xiàn)狀

目前，無線通信技術(shù)正在飛速發(fā)展，隨之而來的是人們生活和工作方式的巨大改變。當(dāng)前人與人之間、人與設(shè)備之間、設(shè)備與設(shè)備之間可以擺脫通信線纜的束縛，可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過無線通信信道進(jìn)行信息的傳輸。這不僅極大地提高了人們生活和工作的質(zhì)量，還對農(nóng)業(yè)、工業(yè)、商業(yè)以及國防事業(yè)等涉及到信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)起到了重要的促進(jìn)作用。無線通信受到的干擾類型主要有多址、共道和碼間這三種，干擾信號(hào)通常只有具備了在帶寬、頻率、調(diào)制方式等方面的特性，才可能造成干擾。在無線通信信道中，存在的干擾信號(hào)多種多樣，有些是通信信道經(jīng)過的自然環(huán)境產(chǎn)生的，而有些則是人為造成的，這些干擾信號(hào)造成的干擾影響有大有小，通常來說，只要不是因?yàn)閭刹椤⒏櫟扔扇藶樾袨樗尫懦鰜淼膶ｉT干擾信號(hào)，通過采取一定的抗干擾技術(shù)手段都能確保無線通信信號(hào)的有效傳輸?？偟膩碚f，干擾的存在還是在一定程度上影響了無線通信的質(zhì)量，如果是因?yàn)槿藶楣室庖蛩囟斐傻母蓴_，那么其影響程度還會(huì)進(jìn)一步加深，這些都不利于無線通信中信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。因此，加大對無線通信抗干擾技術(shù)的研究和應(yīng)用，提高抗干擾技術(shù)的性能是十分有必要的。

3當(dāng)前主要應(yīng)用到的無線通信抗干擾技術(shù)及其性能分析

3.1頻譜擴(kuò)展抗干擾技術(shù)及其性能

（1）DS直接序列擴(kuò)頻

這種技術(shù)適用于頻帶較寬時(shí)的無線通信，它可以對有用信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對功率譜密度的降低，具有截獲概率低、隱蔽性好、能夠?qū)崿F(xiàn)碼分多址和與多徑干擾相對抗的優(yōu)勢。

（2）FH跳頻技術(shù)

這種技術(shù)可以通過跳變載波頻率的方式以實(shí)現(xiàn)對頻譜的擴(kuò)展，因?yàn)槠浼夹g(shù)水平已經(jīng)發(fā)展地較為成熟，并且具有抗干擾能力強(qiáng)的特性，因此已經(jīng)廣泛應(yīng)用于當(dāng)前無線通信的各個(gè)領(lǐng)域中。隨著挑頻技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，當(dāng)前又發(fā)展出了自適應(yīng)跳頻技術(shù)，即在無線通信過程中，可以根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測到的被干擾頻率的特性，能夠自適應(yīng)地調(diào)整載波頻率及其發(fā)射功率，以確保正常通信信號(hào)不被干擾頻率影響。

（3）TH跳時(shí)技術(shù)

這種技術(shù)與跳頻技術(shù)類似，只不過它是在時(shí)間上對發(fā)射頻率進(jìn)行跳變。采用這種技術(shù)需要在初始階段將時(shí)間劃分為多個(gè)時(shí)片，并對發(fā)射信號(hào)使用的時(shí)片加以控制。因?yàn)樾盘?hào)發(fā)送的時(shí)片比較窄，所以信號(hào)的頻譜就得到了擴(kuò)展，進(jìn)而達(dá)到了抗干擾的目的。與跳頻技術(shù)相比，TH跳時(shí)技術(shù)的抗干擾能力比較弱，單獨(dú)使用時(shí)的效果較差，所以通常需要與其他技術(shù)一起使用以獲得滿意的抗干擾效果。

3.2非頻譜擴(kuò)展抗干擾技術(shù)及其性能

（1）自適應(yīng)天線技術(shù)

自適應(yīng)天線可以說是目前最先進(jìn)的天線技術(shù)，它的方向圖可以隨時(shí)間變化并且數(shù)量較多，能夠?qū)Σ煌盘?hào)進(jìn)行鎖定和跟蹤，進(jìn)而將干擾信號(hào)抑制到最低。當(dāng)干擾的空間方向不同時(shí)，采用這種技術(shù)還可以對單元相位和振奮加以調(diào)整，從而將干擾信號(hào)造成的影響削弱到最小。如果遇到的干擾信號(hào)屬于寬帶干擾類型，自適應(yīng)天線技術(shù)還能夠通過形成對應(yīng)方向的寬角凹凸來對抗干擾。

（2）多輸入多輸出技術(shù)

多輸入多輸出技術(shù)是指在通信端和接收端都設(shè)置多根天線，在進(jìn)行無線通信時(shí)，將要傳輸?shù)男盘?hào)通過多個(gè)天線同時(shí)進(jìn)行發(fā)射并在接收端同步接收，因?yàn)樾盘?hào)被分散在多個(gè)載波信號(hào)內(nèi)，所以即使某一頻域內(nèi)的信號(hào)被干擾，也能夠利用剩余頻域的信號(hào)對其實(shí)施恢復(fù)。這種技術(shù)是目前無線通信抗煩擾領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)，它較以往技術(shù)在系統(tǒng)性能與容量方面有了明顯的提升，在信號(hào)的抗干擾性方面也有了較大的提升。

（3）通信碎發(fā)技術(shù)

這種技術(shù)通過加快信號(hào)傳輸速度的方式來降低信號(hào)的傳輸時(shí)間，因?yàn)樾盘?hào)在空氣中暴露的時(shí)間被減少，所以使得信號(hào)被干擾的幾率也就同步降低了不少。采用這種技術(shù)需要先儲(chǔ)存信息，然后以幾十倍的速度在一瞬間實(shí)施發(fā)送，因?yàn)榭梢岳么蠊β拭}沖進(jìn)行抗干擾，信號(hào)的發(fā)送時(shí)間較短且可以隨機(jī)設(shè)置，從而使得信息被截獲的概率降低。

（4）分集技術(shù)

這種技術(shù)是將同一信息通過多條途徑進(jìn)行傳輸，進(jìn)而達(dá)到降低干擾影響的目的。這種技術(shù)主要包括信息分離與合并兩個(gè)部分，通過分離與合并能夠使信噪比增大，進(jìn)而得到分集增益，對多徑傳輸?shù)臅r(shí)延和衰落具有較好的抵抗性能。

4提高無線通信抗干擾性能的措施

4.1采取自適應(yīng)抗干擾

在實(shí)際工作中，如果能夠?qū)鬏斝盘?hào)的頻率、功率和速率等進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)以主動(dòng)逃避實(shí)際干擾信號(hào)的影響，那么就可以在不改變通信條件的情況下大大提高有效信號(hào)的抗干擾性能。

4.2組合集成抗干擾

現(xiàn)實(shí)中，干擾信號(hào)的來源多種多樣，單一采取某種抗干擾技術(shù)可能無法收獲一個(gè)良好的通信質(zhì)量。因此，可以在對各種干擾信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，通過對多種抗干擾技術(shù)的合理集成，以達(dá)到揚(yáng)長避短、發(fā)揮各項(xiàng)技術(shù)性能優(yōu)勢的目的，從而最終實(shí)現(xiàn)提高信號(hào)傳輸?shù)挠行院桶踩缘哪康摹?/p>

5結(jié)語

近年來，無線通信技術(shù)取得了快速的發(fā)展，但與此同時(shí)，外部的通信環(huán)境也在發(fā)生著變化，具體表現(xiàn)為各種干擾威脅也在不斷升級(jí)，這給通信質(zhì)量的提升帶來了不利影響。因此，相關(guān)技術(shù)人員還需要不斷加強(qiáng)研究和創(chuàng)新，只有不斷對無線通信抗干擾技術(shù)進(jìn)行升級(jí)，提高其性能，才能確保獲得一個(gè)良好的無線通信環(huán)境。

作者：李和芳 單位：民航甘肅空管分局靜寧導(dǎo)航臺(tái)